Изменение роговицы с возрастом

O.A. Rumayantseva, I.A. Spivak
Russian State Medical University, Moscow Medical Academy of Sechenov I.M., Moscow

Article represents results of morphologic research of some corneal structures from autopsy material belonging to the people of various age.
Number of cells of posterior epithelium went 4 times lower (from 4059 to 1089 mm2) from 18 to 80 years. Adhesive properties of anterior corneal epithelium significantly decrease at the age from 30 to 50 years. Afterwards, the extent of junctions becomes looser progressively. By 40-50 years density of nerve corneal fibers diminishes by 2,5 times in comparison with 20-year old people, and by 4 times in 70-80 year old people.
All aforesaid allows supposing significant decrease of regenerative resources of corneal tissues after injury at the age of 40-50 years old and older.

Дегенеративные и дистрофические процессы в роговице представляют значительный интерес не только с практических, но и с теоретических позиций. В основе дегенераций роговицы лежат разные, как местные, так и общие расстройства обмена веществ, увеличивающиеся с возрастом.
Известно, что нормальное функционирование роговицы зависит в основном от состояния ее эпителия, эндотелия и нервного аппарата. Так, питание роговицы, не имеющей собственных сосудов, осуществляется путем осмоса из жидкости передней камеры, прекорнеальной слезной пленки и путем диффузии из краевой сосудистой петлистой сети. Для прохождения питательных веществ через роговицу строма играет в основном транзитную роль. Главное же значение в процессах обмена имеют эпителий и эндотелий. Они свободно проходимы для воды, но не проходимы для электролитов и органических веществ, не растворимых в жирах. Эпителий и эндотелий имеют также большое значение в «дыхании» роговицы.
При неповрежденном эпителии и эндотелии осуществляется постоянное дренирование роговицы, регулируется содержание в ней жидкости и обеспечивается сохранение ее прозрачности. При повреждении и заболеваниях этих слоев появляется отек роговицы и ее помутнение.
Активная роль в регуляции всех процессов обмена веществ в роговице принадлежит обильной сети нервных окончаний, в основном сосредоточенной в средних и поверхностных слоях стромы, субэпителиально и интраэпителиально. В центральной части роговицы нервных окончаний значительно больше, чем на ее периферии. Обильная иннервация роговицы обусловливает не только ее нормальную трофику, но и чувствительность, которая, в свою очередь, обеспечивает активный роговичный рефлекс, предохраняющий роговицу от высыхания и способствующий защите глаза от внешних воздействий. Нарушение иннервации приводит к расстройству трофики роговицы, к понижению чувствительности или к полному ее отсутствию, к развитию ряда дегенеративных и воспалительных заболеваний роговой оболочки.
Первичные дегенерации роговицы обычно двусторонние. Они характеризуются хроническим прогрессирующим течением без воспалительных явлений, изредка отмечается светобоязнь и периодическое раздражение глаз.
Старческие изменения роговицы наблюдаются почти у половины практически здоровых людей старше 65 лет со здоровыми глазами. К ним относятся истончение и уплощение роговицы, разрыхление эндотелия на периферии десцеметовой оболочки и ее друзоподобное утолщение, напыление пигмента на задней поверхности роговицы. К признакам старения роговицы следует отнести также некоторое снижение ее чувствительности. Интенсивность и распространенность старческих изменений роговицы значительно варьируют, но при всех условиях зрачковая область остается практически интактной.
В случаях особенно резких инволюционных изменений наблюдается легкое помутнение периферических отделов роговицы и вторичное отложение конкрементов. Среди болезней роговицы в пожилом и старческом возра-сте [2] выделяют липоидную дугу (патологическое отложение липидов в периферических отделах ткани роговицы), эндотелиально-эпителиальную дистрофию роговицы (нарушение барьерной функции эпителия и эндотелия роговицы с отеком ее стромы, грубыми буллезными изменениями поверхности, болевым синдромом и рецидивирующими эрозиями) и краевую дистрофию роговицы (нейротрофические нарушения, приводящие к истончению и эктазии ткани роговицы в перилимбальной зоне, а затем на всей поверхности роговицы, с развитием астигматизма, кератоконуса и возможного прободения).
Все перечисленные состояния сопровождаются снижением чувствительности роговицы, что, по нашему мнению, можно расценивать не как следствие, а как причину этих заболеваний. Однако среди лечебных мероприятий, направленных на активизацию регенерации и восстановление функции роговой оболочки, преобладают в основном симптоматические средства и практически не находят отражения препараты нейропротекторного действия.
В научной и научно-клинической литературе описание возрастных изменений нервного аппарата роговицы ограничивается в основном констатацией факта снижения ее чувствительности. В связи с этим нами была поставлена задача более углубленного изучения инволюционных изменений некоторых структур роговицы (в частности, ее нервного аппарата) морфологическими методами.
Известно, что роговая оболочка глаза — это упорядоченная оптико-биологическая система с уникальной структурой и биохимическим составом. В процессе восстановления после повреждения роговицы (механическая травма, ожог, лазерное излучение и прочее) возникают значительные изменения клеточных и внутриклеточных структур, а также изменения биохимического состава межклеточного вещества тканей и другие важнейшие перестройки.
Практика показывает, что в ответ на одинаковые по виду и силе повреждения роговицы у пациентов разных возрастных групп регенераторные процессы протекают с разной скоростью и эффективностью. Эти процессы могут приводить к временному или стойкому ее помутнению не редко с ухудшением оптических свойств.
Кроме этого, с возрастом чаще развиваются нейротрофические процессы переднего отрезка глазного яблока (кератопатии). Причиной их могут служить не только интоксикации вследствие перенесенных общих заболеваний организма, но и профессиональные вредности, некоторая офтальмологическая патология и хирургические вмешательства, в результате чего в течение жизни происходит потеря клеток эндотелия роговицы.
Известно, что задний эпителий роговицы практически не обладает регенераторной способностью. Погибшие клетки не замещаются новыми, а сохранившийся эндотелий путем увеличения площади клетки покрывает оголенные участки десцеметовой оболочки. В тех случаях, когда имеющихся клеток слишком мало, задний эпителий теряет свою защитную, регулирующую гидратацию и трофику функции, что приводит к отеку роговицы и потере ее прозрачности.
Другой не менее важной составляющей нормального функционального состояния роговицы или восстановления ее свойств после регенерации является прочность контакта переднего эпителия и боуменовой мембраны. Грубое нарушение этих связей наблюдается при буллезной кератопатии, развивающейся в основном у лиц пожилого возраста, когда отслоение эпителиального слоя приводит к возникновению длительно и вяло регенерирующих эрозий роговицы. Другим примером, демонстрирующим ослабление этих контактов, может быть наблюдающаяся в ходе хирургических операций у пожилых лиц легкость отслоения переднего эпителия от подлежащей ткани роговицы при проведении роговичного разреза.
Как известно, качество регенерации любых тканей после повреждения зависит от состояния нервного аппарата органа.
Снижение общей чувствительность конъюнктивы и роговицы проявляется ощущением сухости глаз, на что жалуется большинство лиц среднего и пожилого возраста, и компенсируется оно повышенной секрецией слезы основной (главной) слезной железой. Инволюционные изменения чувствительности роговицы в основном подтверждаются тактильными тестами и исследованием слезопродукции.
Проведенные нами экспериментальные исследования [1] говорят о том, что при повреждении роговицы эксимерлазерной энергией регенерация ее нервных окончаний протекает медленно и с нарушением нормальной архитектоники и структуры волокон. Клинически у соматически здоровых лиц старше 45 лет после эксимерлазерной коррекции аметропии в зоне лазерной абляции мы отмечали большую частоту субэпителиальной фиброплазии и гиперплазии эпителия (обычно вследствие более медленной регенерации, чем у молодых пациентов). Эти наблюдения легли в основу изучения состояния нервного аппарата роговицы в возрастном аспекте морфологическими методами.
Цель исследования: изучение возрастных изменений некоторых морфологических структур роговицы человека в большом возрастном диапазоне.
Материал и методы исследования. Секционный материал собран с соблюдением всех необходимых для этого требований и разделен на 7 возрастных групп по 8 глазных яблок в каждой: 18-24 года, 25-30 лет, 31-40 лет, 41-50 лет, 51-60 лет, 61-70 лет и 71-80 лет.
Использованы методы окраски: гематоксилин-эозином парафиновых срезов, для исследования состояния эпителия и стромы роговицы; метиленовым синим — фуксином полутонких срезов для исследования состояния переднего эпителия и собственного вещества роговицы; импрегнации азотнокислым серебром замороженных срезов для выявления нервных волокон.
Количественными и полуколичественными методами изучено: количество эпителиальных клеток заднего эпителия на единицу площади; плотность нервных волокон на единицу площади определялась методом точечного счета Л.В. Быкова [2].
Полученные результаты. На поперечных срезах роговицы, окрашенных гематоксилин-эозином, отмечается «разрежение» эндотелиального пласта с увеличением возраста. Так, количество клеток заднего эпителия на единицу площади убывает от 18 до 80 лет примерно в 4 раза (с 4059 до 1098 на мм2) (рис. 1).
Так, в первых 3-х возрастных группах количество клеток заднего эпителия сохраняется примерно на одном уровне, после 40 лет наблюдается незначительное их разрежение (примерно с 3350 до 2580), а с 60 до 80 лет — резкое уменьшение примерно с 2090 до 1090 клеток на 1 мм2 поверхности.
Полученные нами результаты совпадают с известными данными, согласно которым при концентрации эндотелиальных клеток до 1000 на 1 мм2 роговица человека сохраняется свою прозрачность, а при 400-700 клеток/мм2 сохранение эндотелиального пласта возможно, однако трофика роговицы страдает, что приводит к ее помутнению [3]. По нашим данным, в возрастной группе от 71 года до 80 лет на материале аутопсии глаз без явных внешних признаков глазной патологии, средний показатель все же превышает 1000 клеток/мм2.
При исследовании прочности контакта переднего эпителия и боуменовой мембраны глаз человека, фиксированных не более чем через 24 часа после смерти, мы учитывали некоторые некротические проявления в тканях роговицы. Однако в первых двух возрастных группах, даже если эти явления и затрагивали поверхностные эпителиальные клетки, то на эпителиально-стромальных контактах данные процессы не отражались, то есть не отмечено ни одного случая отслойки эпителия. В последующих группах наблюдалась определенная динамика артифициальных отслоений, выраженная от 0 (нет) до 3-х (значительное отслоение) в баллах (рис.2).
Оценка нарушения связей производилась по предложенной Куренковым В.В. шкале [4], согласно которой степень адгезии 1 — высокая, 2 — средняя, 3 — слабая. Чем слабее связи переднего эпителия с боуменовой мембраной, тем выше степень адгезии. По нашим данным (рис. 2), в возрасте от 18 до 30 лет имеется сильная степень эпителиально-стромальных контактов, с 30 до 50 лет происходит значительное снижение степени этих контактов, а в возрасте от 50 до 80 лет степень контактов становится наиболее слабой.
С 5-й возрастной группы наблюдалась обширная отслойка эпителиального пласта по всей центральной и парацентральной области роговицы. Перилимбальная зона роговицы оставалась без видимых деструктивных изменений.
Обращая внимание на строму роговицы, было отмечено, что во всех возрастных группах расположение коллагеновых волокон по отношению друг к другу оставалось практически параллельным.
Изучая нервный аппарат роговицы, мы оценивали на плоскостных срезах верхней трети ее стромы, импрегнированной азотнокислым серебром, направление (ход) волокон и их плотность на единицу площади. Во всех возрастных группах ход нервных волокон был преимущественно прямолинейным, однако уменьшалась их плотность распределения (рис. 3).
Так, к 40-50 годам жизни происходит снижение плотности нервных волокон примерно в 2,5 раза по сравнению с 20-летними лицами, а наиболее существенное уменьшение этого показателя (почти в 4 раза) отмечается в 70-80-летнем возрасте.
В заключение можно сказать, что при изучении на материале аутопсии состояния тканей роговицы глаз человека во всех возрастных группах (от 18 до 80 лет) выявлено постепенное нарушение эпителиально-стромальных контактов. До 30 лет передний эпителий плотно прилегает к боуменовой мембране, а далее к 50 годам происходит ослабление адгезивных свойств эпителия. Возможно также частичное его отслоение.
В возрастном интервале от 50 до 80 лет отмечена тенденция к артифициальному отслоению переднего эпителия в центральной и парацентральной зонах.
Изучение изменения в возрастном диапазоне плотности нервных волокон на единицу площади показало наиболее значительное уменьшение ее с 40 -летнего возраста. При оценке возрастных изменений количества эндотелиальных клеток на единицу площади отмечено, что во всех возрастных группах этот показатель остается в пределах нормы, но постепенное уменьшение клеток заднего эпителия в 40-50-летнем возрасте составляет примерно 1/2 от их количества в глазах 20-летних лиц.
Вывод: постепенное снижение плотности нервных волокон, уменьшение количества эндотелиальных клеток на единицу площади, непрочное соединение переднего эпителия роговой оболочки с боуменовой мембраной позволяют предположить значительное снижение ресурсов регенераторной способности ее тканей при повреждении в 40-50-летнем возрасте и старше.

Литература
1. Румянцева О.А., Егоров Е.А., Спивак И.А., Кузнецов С.Л., Федоров А.А. «Регенерация нервных волокон и других структур роговицы после фоторефракционной кераэктомии (экспериментальное исследование) — Сборник научных статей IV Российского симпозиума по рефракционной и пластической хирургии глаза, Москва, 2002 г., стр. 107-109.
2. Быков Л.В. «Стереологический анализ щитовидной железы. Обзор методов» — Архив анатомии, гистологии и эмбриологии, 1979 г., т.76, VXX7, стр. 98-106.
3. Куренков В.В. «Эксимерлазерная хирургия роговицы» — Москва, 1998 г., 150 стр.
4. Куренков В.В. «Современные аспекты фоторефракционной хирургии при патологии роговицы. Профилактика и лечение осложнений» — канд. диссерт., Москва, 1998 г., 149 стр.